Name: באפיון פונקציונלי מבחנה של עכבר המעי הגס מביא Endings (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-01-21T13:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 9 s
Description: למד אופיון פונקציונלי של סיבי עצב תחושתיים בעכבר מעי גס באמצעות הקלטות אלקטרופיזיולוגיות של סיב בודד. שיטה זו מאפשרת לחקור מנגנוני כאב ועיבוד תחושתי במערכת העיכול.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

נתמך על ידי פרס NIH R01 DK093525 (GFG). אנו מעריכים מאוד את הסקירה המדעית והעריכה הדקדוקית של כתב היד על ידי ד"ר אמבר שאפר (אוניברסיטת פיטסבורג) ומודים למייקל בורצ'אם על הסיוע בהכנת האיורים.

הערה: פרוטוקול זה נבדק ואושר על ידי אוניברסיטת פיטסבורג מוסדית טיפול בבעלי חיים ושימוש הוועדה. 1. הכנת פתרון קרבס השתנה ובדיקת הסמים Aliquots <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפוך 6 L של פתרון קרבס שונה המכיל (מ&quot;מ): 117.9 NaCl, 4.7 KCl, 25 3 NaHCO, 1.3 Nah 2 PO 4, 1.2 MgSO 4, 2.5 CaCl 2, 11.1 D-גלוקוז, וטיראט 2 נתרן, אצטט נתרן 20 , 0.004 nifedipine (לחסום התכווצויות שרירים ספונטניות), ו0.003 indomethacin (לחסום סינתזה של פרוסטגלנדינים אנדוגני). השתמש בפתרוני קרבס קרים כקרח וחמים לנתיחה רקמה והקלטה חד-סיבים, בהתאמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להכין תמיסות כימיות כלשהו (למשל, IS, קפסאיצין, ATP) בaliquots בריכוזים רצויים. </li></ol> 2. Dissection של רקמות Colorectum העצבים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הרדימי ולהרדים עכברי זכרים (6 - 20, 8 שבועות - 30 גרם) בתא CO 2 בקצב זרימה שמחליף 10-30% מתא הנפח לדקה עד עכברים להפסיק לנשום לחלוטין כפי שעולה מהיעדר התנועה בחזה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מייד לאחר המתת חסד, exsanguinate על ידי חיתוך פתוח קאמרי בית החזה, ניקוב העלייה הימנית, וטבילת פגר העכבר בנפח מספיק (~ 500 מיליליטר) של קרבס קר כקרח (4 ° C) פתרון מבעבע עם carbogen (95% O 2 , 5% CO 2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוציא בזהירות את כל הקרביים אבל איברי מעי גס ואגן. Transect העכבר במחצית פני מגזר השדרה T12 מעט מעל הסרעפת ולהעביר את מחצית הזנב לחדר נתיחה המכיל קר כקרח, מבעבע פתרון קרבס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תחת סטראו, להסיר את שלפוחית ​​השתן ואברי רבייה על ידי transecting בצמתים שלהם לשופכה, ולהסיר יורד / אב העורקים בבטן עד שמתפצל לעורקי הכסל משותפים. לשחרר את PN או LSN מsurroundinרקמות g ידי נתיחה בוטה ובצע את העצבים מחוץ לפסגת הכסל עד נקודת כניסת גחונה לL6 והעמודה S1 חוליות (לPN) או T13 ועמוד השדרה L1 (לLSN). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותך את תִצמוֹדֶת הערווה ותקינה ומפרקי מרחשתי עזבו, ולהסיר את עצם הכסל. חופשי בזהירות או PN או LSN מהשרירים ורקמות חיבור המצורפים מקרובים לcolorectum עד היכן העצב נכנס לעמוד השדרה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לכרות בזהירות את עצם הכסל לחשוף colorectum דיסטלי. לנתח את colorectum הדיסטלי עם PN המצורף או LSN ברצף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העבר את colorectum עם העצב המחובר לתא האמבטיה של חדר הרקמה. הסר רקמת חיבור מופרזת על ידי נתיחה נוספת, ולפתוח את colorectum longitudinally לאורך הגבול נגד mesenteric. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עם צד הרירי פונה כלפי מעלה, להצמיד את קצה mesenteric של colorectum הסמוך לתא ההקלטה לתוך בסיס סיליקון של chamber ולצרף את אורך antimesenteric של colorectum למגרפה של קרסים מחוברים למפעיל כוח (באיור 1 וצילם באיור 2 א). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להאריך את PN או LSN לתוך תא ההקלטה, אשר מחובר לתא האמבטיה על ידי חור עכבר ושער. בעדינות להניח את תא מטען העצב על מראה זכוכית קטן בתא ההקלטה, אשר מספק משטח הידרופילי לעצב לדבוק. Superfuse תא האמבטיה עם חמה (30-32 מעלות צלזיוס), מחומצן פתרון קרבס ולמלא את תא ההקלטה עם שמן מינרלים. </li></ol> הקלטת 3. Single-סיבים ולוקליזציה של שדה פתוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקלף בזהירות בחזרה epineurium (נדן עצב) מPN או LSN תחת סטראו בהגדלה גבוהה (50 - 60x). באמצעות מלקחיים עדינים, להקניט את תא מטען העצב לתוך 5-8 צרורות עצבים של ~ עובי 100 מיקרומטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את התייחסות הפלטינה-אירידיוםהאלקטרודה במגע עם פתרון קרבס בתא הרקמה. רצף למקם את צרורות עצבים בודדות על האלקטרודה ההקלטה שנעשתה מאותו החומר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במברשת צבע רכה לעורר נקודתי גישה מafferents המעי הגס על ידי בעדינות ליטף למעלה ולמטה על פני השטח המעי הגס. אתר את צרור העצבים (ים) שמעצבב את המעי הגס דרך AP זיהוי (פוטנציאל פעולה) הקלטות. הערה: PN וLSN גם מעצבבים את שלפוחית ​​השתן ואברי אגן אחרים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש זוג 30 טיפים מחט G לפצל עוד יותר את צרור עצבים לחוטי צרור נאה של ~ 10 מיקרומטר עובי ולמקם את נימה אישית על גבי האלקטרודה ההקלטה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את האלקטרודה קונצנטריים הטה העגולה בניצב למשטח הרירי לרגש חשמלי סופים מביא בעוצמת גירוי suprathreshold (10 גודל mA, 0.5 משך msec @ 0.3 הרץ), אשר מייצרת רדיוס ~ 2 מ&quot;מ של התפשטות נוכחית. הזז את האלקטרודה באופן שיטתי (~ 1.5 מ&quot;מ צעדים) לאורכו ורוחבו של colorectum השטוח למקם סופים פתוחים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר סוף מביא מתרגש, להתאים את המיקום האלקטרודה כדי לאתר את האתר של ההפעלה (שדה פתוח, RF) שדורש עוצמת מינימום גירוי (סף גירוי). בטל סופים עם סף גירוי&gt; 3 mA 19. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשב את מהירות ההולכה (CV) מ1) המרחק בין האלקטרודה מגרה בשדה פתוח (RF) ואתר ההקלטה ו -2) עיכוב ההולכה (למשל, איור 2) בין חפץ הגירוי ותחילתו של פוטנציאל הפעולה . קורות חיים (m / sec) = מרחק (מ&quot;מ) / עיכוב הולכה (אלפיות שני). </li></ol> 4. סיווג פונקציונלי של afferents המעי הגס Mechanosensitive <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר איתור RF על ידי גירוי חשמלי, חלים שלושה הגירויים מכאניים הבאים כדי RF: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנהל את גירוי החיטוט על ידי לחיצה על קצה calibramonofilament כמו-פריי טד פון ניילון (0.4 ו 1 כוח g) בניצב לכיוון RF על colorectum השטוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנהל את הגירוי מלטף בעדינות על ידי מלטף את רירית המעי הגס עם גדיל קנס חוט ניילון (10 כוח מ&quot;ג) כדי ליצור לחץ גזירת משטח קטן בRF. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנהל את המתיחה היקפית באמצעות מפעיל כוח מבוקר מחשב, אשר מספק כוח מתיחת ramped (0-170 MN ב 5 MN / sec) בכיוון היקפי לאורך הקצה אנטי-mesenteric של colorectum באמצעות המגרפה של קרסים מתוארים בשלב 2.8 . </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לסווג afferents כserosal (להגיב רק כדי להקהות חיטוט), רירית (להגיב לרירית מלטפת ולהקהות חיטוט), שרירי (מגיב למתיחה היקפית ולהקהות חיטוט) שרירי / רירית (מגיב למתיחה היקפית, ליטוף הרירי ולהקהות חיטוט), או MIA (לא מגיב לכל אחת משלושת הגירויים מכאניים). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לafferents mesenteric (רק בעצבוב LSN) שקשה להפעיל באופן סלקטיבי על ידי גירוי חשמלי, איתור קצוות פתוחים שלהם על ידי ליטוף מכאני / חיטוט של לפדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לafferents למתוח רגיש (-רירית שרירי שרירים ו), לקבוע את סף התגובה, אשר מוגדר ככוח המעורר את AP הראשון במתיחת ramped. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לafferents serosal, להקליט את התגובות שלהם לעולים רמות של punctate חיטוט של השדה פתוח מונע על ידי מפעיל הכוח מבוקר מחשב. </li></ol> 5. כימי יישום / אפנון של Endings פתוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רשום את התגובה בסיסית לגירוי מכאני (כלומר, תגובה למתיחת ramped, punctate חיטוט, או ליטוף הרירי). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעיל הקצה התחתון של פיסת צינור (פליז או נירוסטה, 10 מ&quot;מ גבוה ו -4 x 4 מ&quot;מ מרובע או 2 4-5 מ&quot;מ קוטר) עם וזלין ולמקם אותו על פני השדה פתוח בcolorectum. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסרפתרון קרבס בתוך צינורות, ולחשוף את הסוף פתוח במשך 3 - 5 דקות ל -170 μl של התמיסה המכילה את הכימיקל (ים) להיבדק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפקח על התגובה של הביא במהלך יישום כימי (כמה afferents היא chemosensitive). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את הפתרון הכימי וצינורות כדי לסיים את הפעולה של החומר הכימי. תוך 4 - 6 דקות, לבדוק את התגובה מביא לאותו גירוי מכאני כמו בתגובת תחילת המחקר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל מחדש את הגירוי המכני שוב לאחר תקופה מספיקה של שטיפה-out (&gt; 15 דקות). </li></ol> 6. קוצים ההקלטה והאפליה AP <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ספרת האותות החשמליים שנרשמו מהאקסונים ב 20 קילוהרץ ולשמור את הנתונים למחשב. לפקח על האות על-ידי קו צג אודיו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נתח את הקוצים AP off-line ולהפלות יחידות בודדות המבוססות על ניתוח מרכיבים עיקרי של צורות גל עלייה חדה פרט 25. הערה: שיא אחת צריך להכיל לא יותר השתי יחידות פעילים בקלות discriminable. </li></ol>

<ol><li>Naliboff, B. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+for+two+distinct+perceptual+alterations+in+irritable+bowel+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Gut%22%5BJournal%5D)">Evidence for two distinct perceptual alterations in irritable bowel syndrome.</a> Gut. 41, 505-512 (1997).</li>
<li>Verne, G. N., Robinson, M. E., Vase, L., Price, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reversal+of+visceral+and+cutaneous+hyperalgesia+by+local+rectal+anesthesia+in+irritable+bowel+syndrome+%28IBS%29+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Pain%22%5BJournal%5D)">Reversal of visceral and cutaneous hyperalgesia by local rectal anesthesia in irritable bowel syndrome (IBS) patients.</a> Pain. 105, 223-230 (2003).</li>
<li>Verne, G. N., Sen, A., Price, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intrarectal+lidocaine+is+an+effective+treatment+for+abdominal+pain+associated+with+diarrhea-predominant+irritable+bowel+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Pain%22%5BJournal%5D)">Intrarectal lidocaine is an effective treatment for abdominal pain associated with diarrhea-predominant irritable bowel syndrome.</a> Journal of Pain. 6, 493-496 (2005).</li>
<li>Chey, W. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Linaclotide+for+irritable+bowel+syndrome+with+constipation%3A+a+26-week%2C+randomized%2C+double-blind%2C+placebo-controlled+trial+to+evaluate+efficacy+and+safety%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Gastroenterol%22%5BJournal%5D)">Linaclotide for irritable bowel syndrome with constipation: a 26-week, randomized, double-blind, placebo-controlled trial to evaluate efficacy and safety.</a> Am J Gastroenterol. 107, 1702-1712 (2012).</li>
<li>Rao, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+12-week%2C+randomized%2C+controlled+trial+with+a+4-week+randomized+withdrawal+period+to+evaluate+the+efficacy+and+safety+of+linaclotide+in+irritable+bowel+syndrome+with+constipation%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Gastroenterol%22%5BJournal%5D)">A 12-week, randomized, controlled trial with a 4-week randomized withdrawal period to evaluate the efficacy and safety of linaclotide in irritable bowel syndrome with constipation.</a> Am J Gastroenterol. 107, 1714-1724 (2012).</li>
<li>Busby, R. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pharmacologic+properties%2C+metabolism%2C+and+disposition+of+linaclotide%2C+a+novel+therapeutic+peptide+approved+for+the+treatment+of+irritable+bowel+syndrome+with+constipation+and+chronic+idiopathic+constipation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pharmacol+Exp+Ther%22%5BJournal%5D)">Pharmacologic properties, metabolism, and disposition of linaclotide, a novel therapeutic peptide approved for the treatment of irritable bowel syndrome with constipation and chronic idiopathic constipation.</a> J Pharmacol Exp Ther. 344, 196-206 (2013).</li>
<li>Mei, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intestinal+chemosensitivity%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Rev%22%5BJournal%5D)">Intestinal chemosensitivity.</a> Physiol Rev. 65, 211-237 (1985).</li>
<li>Mei, N., Lucchini, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+data+and+ideas+on+digestive+sensitivity%5BTitle%5D)+AND+%22J+Auton+Nerv+Syst%22%5BJournal%5D)">Current data and ideas on digestive sensitivity.</a> J Auton Nerv Syst. 41, 15-18 (1992).</li>
<li>Su, X., Gebhart, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanosensitive+pelvic+nerve+afferent+fibers+innervating+the+colon+of+the+rat+are+polymodal+in+character%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Mechanosensitive pelvic nerve afferent fibers innervating the colon of the rat are polymodal in character.</a> J Neurophysiol. 80, 2632-2644 (1998).</li>
<li>McMahon, S. B., Morrison, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spinal+neurones+with+long+projections+activated+from+the+abdominal+viscera+of+the+cat%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Spinal neurones with long projections activated from the abdominal viscera of the cat.</a> J Physiol. 322, 1-20 (1982).</li>
<li>Cervero, F., Sann, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanically+evoked+responses+of+afferent+fibres+innervating+the+guinea-pig%27s+ureter%3A+an+in+vitro+study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Mechanically evoked responses of afferent fibres innervating the guinea-pig's ureter: an in vitro study.</a> J Physiol. 412, 245-266 (1989).</li>
<li>Sengupta, J. N., Gebhart, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanosensitive+properties+of+pelvic+nerve+afferent+fibers+innervating+the+urinary+bladder+of+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Mechanosensitive properties of pelvic nerve afferent fibers innervating the urinary bladder of the rat.</a> J Neurophysiol. 72, 2420-2430 (1994).</li>
<li>Sengupta, J. N., Gebhart, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+mechanosensitive+pelvic+nerve+afferent+fibers+innervating+the+colon+of+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Characterization of mechanosensitive pelvic nerve afferent fibers innervating the colon of the rat.</a> J Neurophysiol. 71, 2046-2060 (1994).</li>
<li>Habler, H. J., Janig, W., Koltzenburg, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activation+of+unmyelinated+afferent+fibres+by+mechanical+stimuli+and+inflammation+of+the+urinary+bladder+in+the+cat%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Activation of unmyelinated afferent fibres by mechanical stimuli and inflammation of the urinary bladder in the cat.</a> J Physiol. 425, 545-562 (1990).</li>
<li>Habler, H. J., Janig, W., Koltzenburg, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+type+of+unmyelinated+chemosensitive+nociceptor+in+the+acutely+inflamed+urinary+bladder%5BTitle%5D)+AND+%22Agents+Actions%22%5BJournal%5D)">A novel type of unmyelinated chemosensitive nociceptor in the acutely inflamed urinary bladder.</a> Agents Actions. 25, 219-221 (1988).</li>
<li>Brierley, S. M., Jones, R. C. 3rd, Gebhart, G. F., Blackshaw, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Splanchnic+and+pelvic+mechanosensory+afferents+signal+different+qualities+of+colonic+stimuli+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Gastroenterology%22%5BJournal%5D)">Splanchnic and pelvic mechanosensory afferents signal different qualities of colonic stimuli in mice.</a> Gastroenterology. 127, 166-178 (2004).</li>
<li>Meyer, R. A., Davis, K. D., Cohen, R. H., Treede, R. D., Campbell, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanically+insensitive+afferents+%28MIAs%29+in+cutaneous+nerves+of+monkey%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Mechanically insensitive afferents (MIAs) in cutaneous nerves of monkey.</a> Brain Res. 561, 252-261 (1991).</li>
<li>Handwerker, H. O., Kilo, S., Reeh, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unresponsive+afferent+nerve+fibres+in+the+sural+nerve+of+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Unresponsive afferent nerve fibres in the sural nerve of the rat.</a> J Physiol. 435, 229-242 (1991).</li>
<li>Feng, B., Gebhart, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+silent+afferents+in+the+pelvic+and+splanchnic+innervations+of+the+mouse+colorectum%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Gastrointest+Liver+Physiol%22%5BJournal%5D)">Characterization of silent afferents in the pelvic and splanchnic innervations of the mouse colorectum.</a> Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 300, G170-G180 (2011).</li>
<li>Feng, B., La, J. H., Schwartz, E. S., Gebhart, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Irritable+bowel+syndrome%3A+methods%2C+mechanisms%2C+and+pathophysiology.+Neural+and+neuro-immune+mechanisms+of+visceral+hypersensitivity+in+irritable+bowel+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Gastrointest+Liver+Physiol%22%5BJournal%5D)">Irritable bowel syndrome: methods, mechanisms, and pathophysiology. Neural and neuro-immune mechanisms of visceral hypersensitivity in irritable bowel syndrome.</a> Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 302, G1085-G1098 (2012).</li>
<li>Feng, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+sensitization+of+mechanosensitive+and+-insensitive+afferents+in+mice+with+persistent+colorectal+hypersensitivity%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Gastrointest+Liver+Physiol%22%5BJournal%5D)">Long-term sensitization of mechanosensitive and -insensitive afferents in mice with persistent colorectal hypersensitivity.</a> Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 302, G676-G683 (2012).</li>
<li>Feng, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Altered+colorectal+afferent+function+associated+with+TNBS-induced+visceral+hypersensitivity+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Gastrointest+Liver+Physiol%22%5BJournal%5D)">Altered colorectal afferent function associated with TNBS-induced visceral hypersensitivity in mice.</a> Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 303, G817-G824 (2012).</li>
<li>Feng, B., Brumovsky, P. R., Gebhart, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+roles+of+stretch-sensitive+pelvic+nerve+afferents+innervating+mouse+distal+colon+and+rectum%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Gastrointest+Liver+Physiol%22%5BJournal%5D)">Differential roles of stretch-sensitive pelvic nerve afferents innervating mouse distal colon and rectum.</a> Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 298, G402-G409 (2010).</li>
<li>Feng, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activation+of+guanylate+cyclase-C+attenuates+stretch+responses+and+sensitization+of+mouse+colorectal+afferents%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Activation of guanylate cyclase-C attenuates stretch responses and sensitization of mouse colorectal afferents.</a> J Neurosci. 33, 9831-9839 (2013).</li>
<li>Jolliffe, I. T. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aJolliffe%2C+IT+%22Principal+component+analysis%22">Principal component analysis</a>. , 2nd, Springer. New York, NY. (2002).</li>
<li>La, J. H., Feng, B., Schwartz, E. S., Brumovsky, P. R., Gebhart, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Luminal+hypertonicity+and+acidity+modulate+colorectal+afferents+and+induce+persistent+visceral+hypersensitivity%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Gastrointest+Liver+Physiol%22%5BJournal%5D)">Luminal hypertonicity and acidity modulate colorectal afferents and induce persistent visceral hypersensitivity.</a> Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 303, G802-G809 (2012).</li>
<li>Christianson, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((plasticity+and+modulation+of+visceral+afferents%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research+Reviews%22%5BJournal%5D)">plasticity and modulation of visceral afferents.</a> Brain Research Reviews. 60, 171-186 (2009).</li>
<li>Kiyatkin, M. E., Feng, B., Schwartz, E. S., Gebhart, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combined+genetic+and+pharmacological+inhibition+of+TRPV1+and+P2X3+attenuates+colorectal+hypersensitivity+and+afferent+sensitization%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Gastrointest+Liver+Physiol%22%5BJournal%5D)">Combined genetic and pharmacological inhibition of TRPV1 and P2X3 attenuates colorectal hypersensitivity and afferent sensitization.</a> Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 305, G638-G648 (2013).</li>
<li>Brumovsky, P. R., Feng, B., Xu, L., McCarthy, C. J., Gebhart, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cystitis+increases+colorectal+afferent+sensitivity+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Gastrointest+Liver+Physiol%22%5BJournal%5D)">Cystitis increases colorectal afferent sensitivity in the mouse.</a> Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 297, G1250-G1258 (2009).</li>
<li>Shinoda, M., Feng, B., Gebhart, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Peripheral+and+central+P2X+receptor+contributions+to+colon+mechanosensitivity+and+hypersensitivity+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Gastroenterology%22%5BJournal%5D)">Peripheral and central P2X receptor contributions to colon mechanosensitivity and hypersensitivity in the mouse.</a> Gastroenterology. 137, 2096-2104 (2009).</li>
<li>Tanaka, T., Shinoda, M., Feng, B., Albers, K. M., Gebhart, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulation+of+visceral+hypersensitivity+by+glial+cell+line-derived+neurotrophic+factor+family+receptor+%CE%B1-3+in+colorectal+afferents%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Gastrointest+Liver+Physiol%22%5BJournal%5D)">Modulation of visceral hypersensitivity by glial cell line-derived neurotrophic factor family receptor α-3 in colorectal afferents.</a> Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 300, G418-G424 (2011).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

בהכנת colorectum העצבים מבחנה המתוארת כאן הוכיחה להיות גישה רבת עוצמה כדי לחקור פונקציות קידוד עצביות של מעי גס afferents בודדת, אשר יפה משלימה גישות אחרות שאינם פונקציונליות (למשל מחקרים, סלולריים, מולקולריים, והיסטולוגית) על עצב סנסורי קרביים ( ראה סקירה 27 לפרטים נוספים). מנגנונים עצביים תורמים לnociception ורגישות יתר מעי גס לטווח ארוך נחשפו ומניפולציות תרופתיות בוצעו כי יש מטרות גילו כי יכול להקל על כאב בטן. נקודות המפתח הבאות הקשורים ליי...

כאב ורגישות יתר הם התלונות העיקריות של חולים הסובלות מהפרעות תפקודיות במערכת העיכול, כוללים תסמונת מעי רגיז (IBS), אשר קיימים בהעדר הסיבה הנראית לעין pathobiological או נזק לרקמות. לדוגמא, חולי IBS להפגין רגישות יתר, כולל תגובות מוגברות להתנפחות בלון רקטלית ורגישות מוגברת במהלך פעולת מעיים רגילה, כמו גם רגישות יתר של הפניה גופנית (כלומר, רגישות למישוש באזור הבטן) 1. בגלל מיקוד afferents מעי גס הוכיח להיות יעיל בהקלת כאב ורגישות יתר בחולי IBS (למשל, החדרה תוך-רקטלי בהרדמה מקומית 2,3; בליעה דרך הפה של linaclotide guanylate cyclase-C אגוניסט 4-6) הבנה, שיפור של עצבוב מביא של colorectum חשוב. afferents הקרביים, כולל afferents מעי גס, הם מסוגלים להגיב לשיטות כימיות / nutrient- ותרמית (למשל, 7-9). עם זאת, afferents הקרביים להגיב לגירויים מכאניים (כלומר, afferents mechanosensitive) הייתה נחקר ביותר ביסודיות כי גירויים מכאניים (למשל, התנפחות luminal, מתיחה) הם אלה שבדרך כלל להצמיח תחושות מודעים, כוללים אי נוחות וכאב 10-16. בנוסף, את הקרביים גם innervated ידי afferents מכאנית רגישה (נעדרים), בדרך כלל מכונים nociceptors שקט או שינה 17. בתנאים פיסיולוגיים נורמלים, נעדרים אינם מגיבים לגירוי מכאני או שיש לי גבוהה מאוד תגובת ספי 18, אבל יכולים להיות פעיל ולרכוש mechanosensitivity בתנאי pathophysiological ולתרום לרגישות יתר. שימוש בהכנה במבחנה והפרוטוקול המתוארת כאן, שפיתחנו ומועסקים אסטרטגית גירוי חשמלית לים<html> rch לסופים פתוחים, המאפשרים זיהוי משוחד של שני קצות mechanosensitive וMIA בcolorectum 19. עצבוב המעי הגס נובע מsplanchnic המותני (LSN) ומסלולי עצבים אגן (PN), וכולל afferents מעי גס שיכול להיות מסווגת לחמש כיתות mechanosensitive (serosal, ריריים, שרירים, שרירי-רירית, mesenteric) ואחד בכיתה MIA 20. שימוש בתכשיר זה במבחנה, מצאנו כי mechanosensitivity רכש נעדרי מעי גס (רגישות) בעקבות חשיפה קצרה של השדות פתוחים שלהם למרק דלקתי (IS), אשר רגיש 71% מנעדרים במסלול PN ו -23% מנעדרים במסלול LSN 19. אנחנו גם תיעדנו רגישות לטווח ארוך (עד 28 יום) של נעדרים בהקשר של רגישות יתר לטווח ארוך התנהגות קרביים (כלומר, בעכברים שקבלו טיפולי intracolonic עם zymosan 21 או חומצת 2,4,6-trinitrobenzenesulfonic (TNBS) 22) . jove_content &quot;&gt; בין afferents mechanosensitive, afferents שרירים ושרירים-הרירית הם השיעורים היחידים שtonically לקודד מתיחה היקפית של colorectum (כלומר, הם מתיחה רגישה) וsubserve הקידוד של התנפחות מעי גס רעיל 23,24. שימוש במחשב שבשליטה כוח מפעיל, אנחנו מוחלים סטנדרטיים ואחידים, ולמתוח ramped לשחזור בכיוון ההיקפי של רקמת המעי הגס השטוחה ומסווגים נוסף afferents למתוח רגיש כנמוך סף וגבוה סף 23. בנוסף, במהלך הרגישות של הזמן למתוח afferents -sensitive לאחר zymosan intracolonic 21 או 22 TNBS טיפול מתאים לתחילה, ההתמדה, ו / או ההתאוששות של רגישות יתר קרביים התנהגות, המצביעה על תפקידו של מעי גס afferents למתוח רגיש בכאב ורגישות יתר קרביים.

<table><tbody><tr><td>מיקרוסקופ סטריאו Leica MZ16</td><td>Leica Microsystems Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מצלמת Leica IC D Leica</td><td>Microsystems Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מגבר</td><td>מכשירי דיוק עולמיים, בע"מ</td><td>SYS-DAM80</td><td>מגבר דיפרנציאלי בעל רעש נמוך</td></tr><tr><td>תא רקמות דו-תאי</td><td>בהתאמה אישית</td> Power1401 <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>Cambridge Electronic Design Limited</td><td>Power1401</td><td>רכישת נתונים, קלט/יציאת אות אנלוגי</td></tr><tr><td>Spike2 v5.02</td><td>Cambridge Electronic Design Limited</td><td></td><td>חבילת תוכנה שעובדת עם צג האודיו Power1401</td></tr><tr><td></td><td>Natus</td><td>Am </td><td></td></tr><tr><td>ממריץ דופק מרובע</td> 8 <td>Natus</td><td>S48</td><td>כדי לספק גירויים חשמליים</td></tr><tr><td>יחידת בידוד פוטואלקטרי</td><td>Natus</td><td>PSIU6</td><td>בידוד גירוי להפחתת רעש</td></tr><tr><td>מיקרואלקטרודה דו-קוטבית קונצנטרית</td><td>FHC Inc.</td><td>CBFFG75</td><td>לספק גירויים חשמליים</td></tr><tr><td>מערכת מנוף דו-מצבית</td><td>Aurora Scientific Inc.</td><td>סדרה 300C</td><td>לאספקת גירויים מכניים</td></tr><tr><td>מלקחיים</td><td>Fine Science Tools</td><td>11252-00</td><td>עם קצות עדינים</td></tr></tbody></table>

באפיון פונקציונלי מבחנה של עכבר המעי הגס מביא endings

In vitro Functional Characterization of Mouse Colorectal Afferent Endings

וידאו זה מדגים בפירוט פרוטוקול במבחנה חד-סיבי אלקטרו הקלטה באמצעות הכנת colorectum עצבים עכבר. הגישה מאפשרת זיהוי משוחד ואפיון פונקציונלי של afferents מעי גס בודדת. הקלטות תאית של פוטנציאלים מופצים פעולה (APS) שמקורם אחד או כמה מביא (כלומר, חד-סיבים) שדות פתוחים (RFS) בcolorectum עשויים מסיבי עצב fascicles הקניט. Colorectum מוסר גם עם האגן (PN) או עצב splanchnic המותני (LSN) מצורף ופתח longitudinally. הרקמה ממוקמת בחדר הקלטה, הצמיד את שטוח וperfused עם פתרון קרבס מחומצן. גירוי חשמלי מוקד משמש כדי לאתר את קצוות מביא המעי הגס, אשר נבדקו על ידי שלושה נוספות גירויים מכאניים שונים (להקהות חיטוט, ליטוף הרירי ומתיחה היקפית) לסווג תפקודי afferents לחמש mechanosensiשיעורים מופרזים. סופים מגיבים לאף אחד מגירויים מכאניים אלה מסווגים כafferents מכאנית שאינו רגישה ל( נעדרים). שני mechanosensitive והנעדרים ניתן להעריך ולרגישות (כלומר תגובה משופרת סף,, מופחת, ו / או רכישה של mechanosensitivity) על ידי חשיפה מקומית של RFS לכימיקלים (למשל, מרק דלקתי (IS), קפסאיצין, אדנוזין טריפוספט (ATP)). אנו מתארים את הציוד והכנת הקלטת colorectum עצבים, קציר של colorectum עם PN המצורף או LSN, זיהוי של RFS בcolorectum, ההקלטה חד-סיבים מfascicles העצב, ויישום מקומי של כימיקלים לRF. בנוסף, אתגרים של ההכנה והיישום של גירוי מכאני סטנדרטי גם דנו.

ההתקנה מתוארת באיור 1. הוא כולל תא רקמת מחוייט כי בתי colorectum בתא מרחץ מצופה סיליקון והעצב המצורף בתא מלא שמן מינרלים רציפים. התא דו-התא היה במכונה מגוש מוצק של פלסטיק אקרילי על ידי מכונת CNC; החלק התחתון של שני התאים היה מצופה לאחר מכן עם סיליקון המוצק כדי לאפשר סיכה קלה כלפי מטה של ​​רקמת המעי הגס. נקודתי גישה תאית מfascicles העצב הקניט נרשמות באמצעות רעש נמוך, מגבר ההפרש המופעל באמצעות סוללות עם יחס גבוה נפוץ במצב דחייה (CMRR ~ 60 dB). הרווח של המגבר מוגדר x...

סרטון זה מדגים פרוטוקול לביצוע הקלטות אלקטרופיזיולוגיות של סיב יחיד על הכנת עצב המעי הגס של עכבר במבחנה.

באפיון פונקציונלי מבחנה של עכבר המעי הגס מביא Endings

This video demonstrates in detail an in vitro single-fiber electrophysiological recording protocol using a mouse colorectum-nerve preparation. The ...

המטרה הכוללת של הניסוי הבא היא לאפיין תפקודית סיומות של עצבים תחושתיים (afferent) חיצוניים בחלק האחורי של חלון הרקטום בעכבר in vitro. זאת מושג על ידי קצירה של הרקטום ושל עצב ה-splanchinc pelvic או ה-lumbar הצמוד אליו ברצף, והנחת הרקמה בתא הקלטה in vitro. כשלב שני, גזע עצב ה-splanchinc pelvic או ה-lumbar מופרד לסיבים דקים, כדי שניתן יהיה לבצע הקלטות אלקטרופיזיולוגיות של סיב בודד מאקסונים של עצבים פרטניים. לאחר מכן, סיומות עצביות בודדות של הרקטום מזוהות באמצעות גירוי חשמלי בלתי מוטה של השדות הקולטנים, ומסווגות תפקודית על בסיס פרופילי התגובה לשלושה גירויים מכניים נפרדים.בנוסף, ניתן לבחון תגובות לחומרים כימיים המופעלים על סיומות העצבים על ידי בידוד השדה הקולט באמצעות צינור פליז והחלפת התמיסה בתמיסה המכילה את החומר הכימי או תערובת של חומרים כימיים. התוצאות מראות כי המעי הגס של עכבר מעצב על ידי חמישה סוגים שונים של קצוות עצביים (ens) רגישים למכניקה. בנוסף, כ-25% מהקצוות העצביים במעי הגס הם חסרי רגישות מכנית או נוציצפטורים שקטים.שיטה זו משמשת אותנו ואחרים לחקר העצבוב התחושתי של המעי הגס והחך. אנו מעוניינים להשתמש בגישה מחקרית זו מכיוון שהפרעות גסטרו-אינטסטינליות רבות קשורות לרגישות מוגברת (sensitization) או לשינוי בעירור של העצבוב התחושתי. העניין שלנו בהבנת מנגנוני הרגישות נובע מהרצון לסי

in-vitro-functional-characterization-mouse-colorectal-afferent

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

סרטון זה מדגים את הפרוטוקול לביצוע ביופסיית צביטה מונחית קולונוסקופ בעכבר. טכניקה זו מסייעת לנתח חזותית את לומן המעי הגס ולאסוף דגימות רקמות למחקרים מפורטים.

ביופסיית צביטה מונחית קולונוסקופית במודל עכבר: טכניקה לדמיין ולחלץ דגימות רקמה ממעי הגס של העכבר

בסרטון זה, אנו מתארים הליך כירורגי ליצירת לולאת מעי גס פרוקסימלית של עכבר או קטע pcLoop ואחריו הזרקה intraluminal של סמנים פלואורסצנטיים לתוך קטע כדי לחקור את חדירות אפיתל המעי.

יצירת מודל לולאת מעי גס פרוקסימלי של עכבר: הליך כירורגי ליצירת לולאת מעי גס פרוקסימלית ומדידת חדירות המעי על ידי זיהוי סמנים פלואורסצנטיים בסרום לאחר הזרקה תוך לומינלית

סרטון זה מדגים שיטה לתיעוד הפעילות של עצבי המעי הגס במעי גס של חולדה ex-vivo, מקופלים בשני הקצוות ומוחדרים במי מלח כדי להגביר את הלחץ התוך-לומינלי. ככל שהלחץ עולה, האות העצבי עולה, ומציין את הגירוי שלו.

הקלטה אלקטרופיזיולוגית מעצבי המעי הגס במעי הגס Ex Vivo Rat

סרטון זה מראה את התהליך של רישום אותות חשמליים מעצבי afferent mesenteric במקטע jejunal עכבר מנותח כדי לחקור את ההשפעות של לחץ רקמות ושינויים בתנועה על פעילות עצבית afferent.

הקלטה של פעילות עצבית רגשית מזנטרית במקטע ג'ג'ונום של עכבר ex vivo

מקור: Fried, D. E., Gulbransen, B. D. באתרו ca2+{{}} הדמיה של מערכת העצבים המעי. J. Vis. exp.,  (2015){סרטון זה מדגים סידן הדמיה כדי להמחיש ולנתח את הפעילות של נוירונים מעיים וגליה בתכשירי מקלעת מיאנטרית של המעי הגס בעכבר.

הדמיית סידן של פעילות נוירונים מעיים וגליה במקלעת מיאנטרית של עכבר

אנו מדגימים פרוטוקול תרבית תאים למחקר הישיר של רכיבים עצביים וגליה של מערכת העצבים enteric. נוירון / תרבות מעורבת גליה על coverslips מוכן ממקלעת myenteric של עכבר בוגר מתן היכולת לבחון נוירון בודד ופונקציה על ידי גליה electrophysiology,...

<em&gt; חוץ גופייה</em&gt; הכנה של נוירונים enteric המבודדים וגליה ממקלעת Myenteric של העכבר הבוגר

במהלך השנים האחרונות, אנדוסקופים דור חדשים צמחו כעזרי מחקר אבחונים חשובים להערכת קוליטיס העכברי וגידולי מעי גס. אנו מציגים במסמך פרוטוקול מפורט לשיטת ניקוד חדשה שמשתמשת במזהים עשרוניים לתעד את החומרה אנדוסקופית של קוליטיס וגידולי מעי גס הערכה אנדוסקופית של דלקת וגידולי מעי גס בעכברים, כמו גם.

קולונוסקופיה גמישה בעכברים כדי להעריך את חומרת קוליטיס ומעי הגס גידולים באמצעות מערכת Validated אנדוסקופי ניקוד

אנו מתארים שיטות לניטור אורך של יעילות הטיפולים לטיפול בפתולוגיות של המעי הגס בעכברים באמצעות אנדוסקופ קשיח. פרוטוקול זה יכול לשמש בקלות לאפיון התגובה הטיפולית של גידול בודד בעכברים חיים וגם לניטור הישנות פוטנציאלית של המחלה.

הערכה לא פולשנית של היעילות של ניו Therapeutics למעי פתולוגיות שימוש הדמיה אנדוסקופי סידורי של עכברים חיים

מאמר זה מתאר טכניקת הדמיית וידאו ומיפוי מרחבי-זמני ברזולוציה גבוהה לזיהוי שינויים בוויסות העצבי של תנועתיות המעי הגס בעכברים בוגרים. ניתן לזהות השפעות עדינות על תפקוד מערכת העיכול באמצעות גישה זו בתכשירי רקמות מבודדים כדי לקדם את ההבנה שלנו לגבי מחלות מערכת העיכול.

הדמיה וידאו ומפות Spatiotemporal לנתח תנועתיות מערכת העיכול של עכברים

עצבים אפרנטיים מזנטרי מעבירים מידע ממערכת העיכול לכיוון המוח לגבי הומאוסטזיס תקין כמו גם פתופיזיולוגיה. ניתן להעריך את פעילות העצב האפרנטי במערכת העיכול על ידי הרכבת מקטעי מעיים מבודדים עם עצבים אפרנטיים מחוברים לאמבט איברים, בידוד העצב והערכת פעילות בסיסית כמו גם מגורה.

במבחנת ההקלטה של פעילות עצבית Mesenteric מביא עכבר Jejunal ופלחים גסים

תפקוד חושי חריג ביסוד הקרביים כאב ותסמינים אחרים של מחלות מעיים דלקתיות פונקציונלי. פרוטוקול עבור ההקלטה אלקטרופיזיולוגיות של העצבים מביא חוקן בהכנה ex-vivo עכברוש colorectum מוצג כאן.

במבחנה אפיון של המאפיינים אלקטרופיזיולוגיות של סיבי מביא שטיפת המעי הגס בחולדות

למד אופיון פונקציונלי של סיבי עצב תחושתיים בעכבר מעי גס באמצעות הקלטות אלקטרופיזיולוגיות של סיב בודד. שיטה זו מאפשרת לחקור מנגנוני כאב ועיבוד תחושתי במערכת העיכול.

באפיון פונקציונלי מבחנה של עכבר המעי הגס מביא Endings

גלה סרטונים נוספים